Fundamentos de Electrostática y Circuitos Eléctricos: Conceptos Esenciales

Fundamentos de la Electricidad

Unidad de Carga Eléctrica

La unidad de carga eléctrica es el electrón. Cualquier carga eléctrica es un número entero de veces la carga de un electrón.

Ley de Coulomb

La fuerza con la que se atraen o se repelen dos cargas eléctricas es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Intensidad de Campo Eléctrico

Se define la intensidad de campo eléctrico en un punto como la fuerza sobre la unidad de carga positiva situada en ese punto. La intensidad de campo eléctrico es directamente proporcional al valor de la carga.

Clasificación de Materiales según su Conductividad

• Conductores: Son materiales que permiten el desplazamiento de la electricidad; poseen electrones libres que pueden moverse a través de ellos.
• Aislantes (Dieléctricos): Materiales que no permiten el paso de cargas eléctricas. Las cargas de los átomos están ligadas a posiciones fijas y su desplazamiento por el material no es sencillo.
• Semiconductores: Materiales que, dependiendo de las condiciones, actúan como conductores o como aislantes.

Distribución de Carga en los Conductores

Las cargas en exceso de un conductor se distribuyen en su superficie. Faraday demostró que en el interior de un conductor no existen cargas eléctricas.

Circuitos y Corriente Eléctrica

Circuito Eléctrico

Es un conjunto de dispositivos por los que puede circular la corriente eléctrica. Consta de:

• Generador
• Elementos receptores
• Conductores de conexión
• Interruptores
• Aparatos de medida

Corriente Eléctrica

Se define como el paso de cargas eléctricas a través de un medio material, ya sea sólido, líquido o gaseoso. En los medios sólidos, solo se pueden desplazar cargas eléctricas negativas, es decir, electrones.

Diferencia de Potencial

Entre dos puntos cualesquiera A y B, es el trabajo realizado al desplazar una unidad de carga eléctrica positiva de B a A. Es la energía necesaria para desplazar dicha unidad de carga desde un punto hasta el otro.

Resistencia Eléctrica de un Conductor

Se entiende por resistencia eléctrica la dificultad que encuentran los electrones en su movimiento a través del conductor.

Potencia Eléctrica

Es la cantidad de energía desarrollada por un elemento activo o pasivo en la unidad de tiempo; es decir, la energía transformada por unidad de tiempo.